Ни для кого не секрет, что Солнце существенно влияет на нашу планету. Оно является основным источником энергии для биосферы Земли. Но когда речь заходит о том, как Солнце воздействует на изменение климата и погоду, учёные сталкиваются с трудностями идентификации связей «Солнце-Земля».
Тем не менее, одна из связей не вызывает у учёных никаких сомнений. Когда солнечный ветер сталкивается с магнитосферой Земли — глобальным магнитным полем, которое отклоняет ионизирующие солнечные частицы к полюсам — на небе можно рассмотреть завораживающие свечение верхних слоёв атмосферы, больше известное как полярное (северное) сияние.
Мало кто задумывался на тем, что заряженные частицы солнечного ветра ежедневно воздействуют на атмосферу нашей планеты. Детали того, как именно происходит это воздействие были представлены в статье, опубликованной 14 мая 2014 года в журнале «Environmental Research Letters».
Учёные University of Reading установили, что ионизирующие частицы, содержащиеся в потоках солнечного ветра, могут влиять на уровень грозовой активности. Это исследование приводит убедительные доказательства наличия связи между космической погодой и образованием молний.
По словам ведущего автора исследований Chris Scott, в ходе исследования стало ясно, что высокоскоростные потоки солнечного ветра могут увеличивать показатели молний — как фактический размер молнии, так и её разряд до показателей, превышающих порог обнаружения измерительных приборов.
Космические лучи, содержащие крошечные частицы из различных уголков Вселенной, скорость которых близка к скорости света, по мнению многих учёных, играют важную роль в грозовой погоде на Земле, однако недавнее исследование предоставляет новые доказательства, указывающие на то, что частицы более низкой энергии, создаваемые Солнцем, также влияют на образование молний во время грозы, объясняет Scott.
Команда исследователей под руководством Scott, сфокусировала внимание на центральных районах Великобритании, изучив данные о грозах, собранные в период с 2000 по 2005 год системой обнаружения вспышек Метеорологического бюро Великобритании (UK Met Office). Также они использовали данные, собранные космическим аппаратом NASA Advanced Composition Explorer (ACE), находящимся на орбите вблизи точки Лагранжа L1, которая расположена на прямой между Солнцем и Землёй. Все потоки солнечного ветра, которые проходят через «ACE», достигают Земли.
Солнце производит потоки солнечного ветра с различной скоростью. Так как звезда находится в постоянном движении, «быстрый» солнечный ветер может «догонять» более медленные потоки. В тех областях, где «быстрые» и «медленные» потоки взаимодействуют друг с другом, плотность энергетических частиц может увеличиваться. Когда Земля проходит через такие «участки», фиксируется всплеск космической погоды.
Поскольку Солнце совершает полный оборот каждые 27 дней, высокоскоростные потоки солнечного ветра регулярно проносятся мимо Земли. Анализируя данные, собранные «ACE» и Метеорологическим бюро Великобритании за пять лет, исследователи обнаружили, что в течении 40-ка дней после каждого прохождения Земли через участок из плотных солнечных потоков происходило порядка 422 ударов молний. Если рассматривать 40 дней до прохождения Земли через плотный участок солнечных частиц, показатель частоты ударов молний снижается до 321 удара. Пик грозовой активности приходится на 12-18 день после прибытия потока солнечного ветра.
Исследователи полагают, что, когда Земля проходит через высокоскоростные, плотные потоки солнечного ветра, их ионизирующие частицы проникают вглубь магнитосферы Земли, взаимодействуя с атмосферой.
По словам Scott, вероятней всего, у этих частиц недостаточно энергии, чтобы достичь поверхности нашей планеты, тем не менее, наэлектризовывая атмосферу, они изменяют электрические свойства воздуха и таким образом влияют на скорость и интенсивность образования молний.
